Проблема(?) линейных/векторных искажений

[Teoretic]

Тема линейных искажений возникает с завидной регулярностью в различных топиках, вызывая эмоциональные перепалки и захламляя оффтопиками чужие ветки.

Давайте расставим все точки над "i" здесь.

Итак.

Линейными искажениями здесь мы называем искажения, которые не вносят дополнительных гармонических составляющих в спектр сигнала.

По-другому их всегда называли частотными (или амплитудо-частотными, или амплитудо-фазочастотными, в зависимости от степени педантизма.)

Линейные искажения полностью характеризуются АФЧХ - амплитудо-фазочастотной характеристикой устройства. Грубо говоря, известна АФЧХ - известны частотные искажения. По АФЧХ определяется и ГВЗ, и переходная характеристика, и ее параметры: время задержки, время нарастания, время установления и т.д.

Теперь, что касается "векторных" искажений. Тут некоторые авторы смешивают два совершенно разных вида искажений. Как я понял, один вид "векторных искажений" берет свое начало из книги И. Достала об операционных усилителях, где он рассматривает динамическую ошибку в частотной области. Тут рассматриваются линейные искажения.

Второй вид "векторных" искажений происходит от векторного индикатора нелинейных искажений (компенсационный способ измерения нелинейных искажений осциллографом).Здесь как раз речь идет о нелинейных искажениях, поскольку в векторном индикаторе сам принцип измерения основан на компенсации линейных искажений измеряемой цепи.

Следовательно, огульно применяемый термин "векторные" искажения (имея в виду противоположные явления) просто провоцирует ненужные споры, и от него следовало бы отказаться. Зачем лишние запутывающие сущности, когда уже есть давно всем известные и понятные термины: линейные, частотные, фазовые, нелинейные искажения?

Теперь об актуальности рассмотрения линейных искажений применительно к звуковым УНЧ.
Нельзя сказать, чтобы АФЧХ усилителя была так неважна. Она важна, вернее ее горизонтальность и гладкость в диапазоне воспроизводимых частот. Просто получение требуемой АФЧХ для современных УНЧ не является проблемой.

Если уж так трепетно относиться к АФЧХ, то начинать, конечно, надо с колонок и комнаты для прослушивания (КДП). Вот уж где линейные искажения! Куда там усилителям.

Что касается рассуждений о "векторных" искажениях, присущих исключительно усилителям с ООС, о нулевых "задержках" в петле ОС и т.п, то это безграмотная ерунда, и рассматривать ее нет никакого смысла.

[свернуть]

[ViktKors]

Давайте расставим все точки над "i"

Полагаю, стоит начать с того, чтобы попросить уважаемых спорщиков привести дефиницию понятия "векторные искажения"
Именно полное определение словами и/или формулой.

Не вздохами - "Откройте книгу по ОУ 1982 года (Достал.И), почитайте... Может тогда поймете причем первый период... и что такое векторные искажения",
Не головоломками вроде "изменение горизонтального вектора на вектор синусоиды".

А такой банальностью, как строгое определение обсуждаемого понятия.

Теперь, что касается "векторных" искажений. Тут некоторые авторы смешивают два совершенно разных вида искажений. Как я понял, один вид "векторных искажений" берет свое начало из книги И. Достала об операционных усилителях, где он рассматривает динамическую ошибку в частотной области.

Анекдот в том, что никто вообще не знает, что такое "векторные искажения". И в споре каждый имеет в виду что-то свое, сокровенное.

Никто из апологетов ни разу (в т.ч. на мои просьбы) не оказался способен сформулировать определение (дефиницию) для этого понятия.
Максимум - съехать с темы и перевести стрелки - "читайте Достала"

Но прикол в том, что в книжке, которая "достала", нет словосочетания "векторные искажения". Есть - "векторная погрешность". Только она не про "линейные искажения", и не про "динамическую ошибку".
Как это не смешно, она именно про "погрешность" - - отличие сигнала на выходе от нужного. Линейное, нелинейное, зависимое от частоты и не очень. Сам автор фокусируется на двух аспектах - неправильности "Ку" и частотной (и фазовой) его зависимости, потому и добавлено слово "векторную".

Какие процессы протекают в головах оппонентов, не берусь судить, Но если иметь в виду "погрешность по Досталу", правомерно сформулировать например такой вывод:
"Если ООС задают Ку = 1.00, а реальный УНЧ выдает имеет Ку = 1.1 (с бесконечной полосой и нулевыми искажениями всех остальных видов), то и "векторные искажения" составят 10%.
Это при том, что имелся в виду идеальный во всех отношениях усилитель с единственной погрешностью - ошибкой Ку на 10%.
ИМХО, в аспекте звуковоспроизведения, на подобную погрешность (пусть и не на уровне 10%) плевать всем адекватным людям.


П.С. практически вся книжка Достала - про случай "букварного ОУ" - когда петлевое усиление спадает первым порядком. Это было относительно просто для теории 70-х годов, но на данный момент безусловно актуально только для тех, кто с 70-тых ничему новому так и не выучился.


П.П.С. Еще встречаются апелляции к небезызвестному "векторному индикатору искажений". Как из "векторного индикатора" получаются "векторные искажения" - пока что тайна великая.

[fakel]

практически вся книжка Достала

Посмеялся

[antonluba]

Меня интересует еще такой момент.
Усилитель с общей оос по сути является системой автоматического регулирования.
Если смотреть теорую управления, качество системы определяется ошибкой на выходе, то есть отклонением полученного значения от заданного.

Как получить усилитель, который хотя бы в теории будет обеспечивать нулевую ошибку при гармоническом воздействии в звуковом диапазоне?
Из каких звеньев должна быть составлена такая система?

[Slava!!!]

Меня интересует еще такой момент.
Усилитель с общей оос по сути является системой автоматического регулирования.
Если смотреть теорую управления, качество системы определяется ошибкой на выходе, то есть отклонением полученного значения от заданного.

Как получить усилитель, который хотя бы в теории будет обеспечивать нулевую ошибку при гармоническом воздействии в звуковом диапазоне?
Из каких звеньев должна быть составлена такая система?

Любая схема с компенсацией ошибки.

Кроме собственно усилителя содержит узел выделения ошибки (вычитает соответствующим образом отмасштабированные входной и выходной сигналы), а также вычитатель ошибки из сигнала (может стоять как на входе, так и на выходе усилителя).

Основной недостаток - невозможность идеально точной настройки

[audiomun]

Любая схема с компенсацией ошибки.

Но любая схема компенсации ошибки также вносит свои ошибки ... Посему это утопия.

[Hennady]

Если смотреть теорую управления, качество системы определяется ошибкой на выходе, то есть отклонением полученного значения от заданного.

как это на выходе? ТАУ рассматривает объект управления как совокупность процессов, которыми необходимо управлять, от качества управления и зависит качество на выходе.

Как получить усилитель, который хотя бы в теории будет обеспечивать нулевую ошибку при гармоническом воздействии в звуковом диапазоне?

это зависит не от ошибки на выходе, а от ошибки регулирующего воздействия для получения требуемого результата на выходе, естественно добавляются еще ошибки помех.

если рассматривать ошибки в регулирующем воздействии, т.е. в цепи ООС , то качество многих усилителей попадает заметно ниже заявленных, это не значит что они хуже это значит, что их качественные характеристики имеют более низкий уровень.

---------- Сообщение добавлено 15:42 ---------- Предыдущее сообщение было 15:24 ----------

что касается "векторных" искажений.

Так при синусоидальном сигнале в установившемся режиме какие могут быть векторные искажения?

Как я понял, один вид "векторных искажений" берет свое начало из книги И. Достала об операционных усилителях, где он рассматривает динамическую ошибку в частотной области. Тут рассматриваются линейные искажения.

так вроде ж он испытательный сигнал брал с кучей нечетных гармоник, т.е. брал сигнал произвольной формы как скалярное представление векторных линий, отсюда и векторные искажения.

---------- Сообщение добавлено 15:49 ---------- Предыдущее сообщение было 15:42 ----------

привести дефиницию понятия "векторные искажения"

если только это .

многие даже не знают необходимые параметры устойчивости, не их предельные значения , а те, которые зависят исключительно от топологии....

[VladimirV]

Точки над i расставить совсем не просто. Всего лишь потому, что линейные и нелинейные искажения полностью покрывают возможный спектр ошибок только для четырехполюсника "без памяти". Это условие частенько забывается теоретиками. А зря. Реальное железо таковым четырехполюсником никогда не является - хоть с ОООС, хоть без. Когда же речь заходит об очень низких величинах искажений - этот эффект получает особую значимость. Именно этот эффект дает бОльшую долю разницы в оценке параметров устройства на стационарном и нестационарном процессах.

[Slava!!!]

Точки над i расставить совсем не просто. Всего лишь потому, что линейные и нелинейные искажения полностью покрывают возможный спектр ошибок только для четырехполюсника "без памяти". Это условие частенько забывается теоретиками. А зря.

Где почитать про четырехполюсники с памятью?

[belka]

Где почитать про четырехполюсники с памятью?

Вот здесь, тыц!

[Johny]

Где почитать про четырехполюсники с памятью?

Магнитофон.

[audiomun]

Тыца не хочет открываться ...

[shkal]

Где почитать про четырехполюсники с памятью?

Я думаю, начать стоит с двухполюсников. Прямо с конденсатора.

[antonluba]

Подождите. Теория ясно говорит, что:
0. статические системы имеют фиксированную ошибку при установившемся воздействии,
1. системы с астатизмом первого порядка обеспечивают нулевую ошибку при установившемся воздействии и фиксированную ошибку при линейно изменяющемся воздействии,
2. системы с астатизмом второго порядка имеют нулевую ошибку при установившемся и линейно изменяющемся воздействии и фиксированную ошибку при квадратично изменяющемся воздействии.

Какой системой является обычный ОУ с обратной связью? В общем случае, насколько я понимаю, при конечном усилении, он будет системой номер ноль?
Как перейти к системе номер 1?

http://scask.ru/p_book_reg.php?id=6

[Hennady]

Как перейти к системе номер 1?

система с астатизмом это система с интегратором, для первого порядка - это 1 интегратор, для второго - соответственно два интегратора....
в зависимости от типа входного воздействия рассматриваются то, о чем писал ТС - это динамические ошибки и при чем тут векторные искажения?

прямой ответ на ваш вопрос - это current damping...

Offтопик:
P.S. даже реализовал эту систему в предварительном усилителе, именно это с него я графики выкладывал по ИНЧ-коррекции... и естественно это работающая конструкция на 2-х ОУ на канал, которую с удовольствием слушаю...

[Игорь Гапонов]

1. Искажение есть любое отличие от целевой/заданной функции оцениваемого объекта.
2. Тип искажений определяется типом операторов, описывающих отличия по пункту 1.
3. Любое отличие можно представить как комбинацию/совместное действие всего трёх типов операторов: линейных, нелинейных и случайных. Причём первые два - детерминированные операторы.

По топику. Лезем в определение "векторные", которое дали умные люди и которое проверено на вшивость умными людьми. Видим (см. "векторное пространство"+ "тензор"), что любой вектор - суть линейное представление сигнала. Поэтому все векторные искажения как отличия линейны . Попытки описывать векторной интерпретацией нелинейные искажения/отличия связаны с путаницей понятий "вектор" и "многомерность".

[hydr]

Давайте расставим все точки над "i" здесь.Итак.
Линейные искажения полностью характеризуются АФЧХ - амплитудо-фазочастотной характеристикой устройства. Грубо говоря, известна АФЧХ - известны частотные искажения. По АФЧХ определяется и ГВЗ, и переходная характеристика, и ее параметры: время задержки, время нарастания, время установления и т.д.

Если Мы задаем с порога понятийный аппарат, то нужно заметить, что ПХ строго определяется по АФЧХ, только для абсолютно (теоретически) линейной системы.
К большому сожалению 99% отечественных букварей об этом не упоминает.

С уважением hydr.

как это на выходе? ТАУ рассматривает объект управления как совокупность процессов, которыми необходимо управлять, от качества управления и зависит качество на выходе.

Если не возражаете, влезу. Чаще всего используется формулировка:

- ТАУ рассматривает объект управления как совокупность элементарных звеньев...………………..

В ТАУ скрупулезно идентифицированы все возможные элементарные звенья и синтез заданного алгоритма как правило осуществляется по типовым процессам.

К сожалению, декомпозиция сложной системы на элементарные звенья чаще всего является исключительно сложной задачей и редко приносит какую либо практическую пользу.


С уважением hydr.

[Станислафф]

система с астатизмом это система с интегратором, для первого порядка - это 1 интегратор, для второго - соответственно два интегратора....

Значит близкой к идеальной будет система-ФРАКТАЛ. Но даже в ней ошибка на выходе будет лишь стремиться к нулю.

Так штоле?

[Hennady]

Значит близкой к идеальной будет система-ФРАКТАЛ. Но даже в ней ошибка на выходе будет лишь стремиться к нулю.

Так штоле?

ну да, масштабирование без дифференцирования , т.е. гладкая АЧХ/ФЧХ/GD, я же Петрову пытался объяснить в одной из тем, что у него пик на GD показывает проблему с устойчивостью - он так и не поверил )))

[antonluba]

ну да, масштабирование без дифференцирования , т.е. гладкая АЧХ/ФЧХ/GD, я же Петрову пытался объяснить в одной из тем, что у него пик на GD показывает проблему с устойчивостью - он так и не поверил )))

Обьясните мне недалекому, как это должно выглядеть на блок-схеме хотя бы для первого порядка